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基于激光填丝熔覆的cr12mov模具修复及性能表征

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表面技术 2019年第11期48卷 312-319页

作者：尹研王匀许桢英於伟杰李瑞涛刘宏江苏大学机械工程学院

目的引入基体表面粗糙度作为激光填丝熔覆工艺参数,在cr12mov表面获得综合性能优良的熔覆层,研究激光功率、送丝速度、扫描速度和表面粗糙度对熔覆层形貌的影响。方法利用Nd:YAG脉冲激光在cr12mov基体上熔覆SDK11丝材,用于修复模具表面... 详细信息

目的引入基体表面粗糙度作为激光填丝熔覆工艺参数,在cr12mov表面获得综合性能优良的熔覆层,研究激光功率、送丝速度、扫描速度和表面粗糙度对熔覆层形貌的影响。方法利用Nd:YAG脉冲激光在cr12mov基体上熔覆SDK11丝材,用于修复模具表面损伤。利用光学显微镜、SEM和EDS对熔覆层、热影响区微观结构和化学组成进行表征,通过显微硬度仪获得熔覆层纵向硬度分布。结果因为陷光效应,表面粗糙度对熔覆层形貌影响较大,随着粗糙度变大,激光吸收率提高,熔深和稀释率增加,高度降低。影响机理的本质是有效体能量Ev和比填丝率ω。当Ev为80~100 J/mm^3、ω为1~3时,可获得较为稳定的熔覆工艺,熔覆层由胞状晶、柱状晶和等轴晶混合组成,并且晶粒细小,存在硬质铬钒碳化物,可使硬度提升900HV,是基体的3倍。结论 Ev和ω可以作为关键控制工艺因素,在特定范畴内可以获得稀释率低的扁平熔覆层,熔合缺陷少,熔覆层硬度高,不存在明显软化区域。激光填丝熔覆可以达到模具表面缺陷修复的要求。

关键词： cr12mov 激光填丝熔覆表面粗糙度形貌特征微观组织显微硬度

cr12mov导辊中贯穿裂纹的形成机理研究

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表面技术 2016年第3期45卷 141-145,157页

作者：黄书林杨屹杨刚兰乔四川大学制造科学与工程学院成都610065

目的分析导辊贯穿裂纹萌发和扩展的机理。方法采用扫描电镜和能谱等手段分析贯穿裂纹的裂纹源和扩展区域的显微图像和化学成分,结合X射线衍射仪和维氏硬度仪研究裂纹导辊组织中碳化物的种类及硬度,运用数值模拟分析裂纹扩展过程中的应... 详细信息

目的分析导辊贯穿裂纹萌发和扩展的机理。方法采用扫描电镜和能谱等手段分析贯穿裂纹的裂纹源和扩展区域的显微图像和化学成分,结合X射线衍射仪和维氏硬度仪研究裂纹导辊组织中碳化物的种类及硬度,运用数值模拟分析裂纹扩展过程中的应力情况,分析cr12Mo V导辊中贯穿裂纹的萌发原因和扩展机理。结果元素偏析是cr12Mo V导辊贯穿裂纹萌发的主要原因,近表面氧、铬两种元素明显高于裂纹扩展区域,导辊在内应力的作用下分离,在近表面处产生裂缝,形成裂纹源。高硬度共晶碳化物是cr12Mo V导辊裂纹扩展的主要原因,共晶碳化物主要是(Fe,cr)7C3型块状颗粒,硬度为1327HV,其周围产生大量微裂纹,并相互连接形成网状而分割机体,在外力的作用下扩展,形成贯穿裂纹。采用扩展有限元法(XFEM)对贯穿裂纹进行模拟仿真,对裂纹扩展应力进行分析,裂纹尖端应力最大,约为裂纹扩展应力的1.5倍;沿裂纹扩展方向,应力先急剧减小,然后呈抛物线型,在导辊径向厚度达最大时存在一个极大值,在导辊上下表面应力最小。结论导辊中合金元素和共晶碳化物对其裂纹的萌发和扩展具有较大影响,裂纹扩展应力场与初始裂纹位置和导辊尺寸直接相关。

关键词：贯穿裂纹 cr12mov 导辊失效机理元素偏析数值模拟

热处理对冷作模具钢cr12mov微观组织及其力学性能的影响

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成都工业学院学报 2023年第6期26卷 8-12页

作者：廖婷婷杨华东杨何刘浩茏陈飞唐清明丁义超成都工业学院材料与环境工程学院成都611730 攀枝花水钢红发矿业有限公司四川攀枝花617112

为研究cr12mov的微观组织对其力学性能的影响,采用钢光板cr12mov为原材料,通过箱式电阻炉高温退火(860℃),淬火(950/980℃)和回火(210/520℃)制得样品后,采用X射线衍射仪、洛氏硬度、冲击试验机和金相显微镜等进行材料学分析检测。结果... 详细信息

为研究cr12mov的微观组织对其力学性能的影响,采用钢光板cr12mov为原材料,通过箱式电阻炉高温退火(860℃),淬火(950/980℃)和回火(210/520℃)制得样品后,采用X射线衍射仪、洛氏硬度、冲击试验机和金相显微镜等进行材料学分析检测。结果表明,最优的热处理方案为860℃退火+980℃淬火+520℃回火,此时组织中有着细小晶粒的索氏体和均匀析出的碳化物,有着较高的硬度(75 HRC)和最大的冲击韧性(36.07 J)。

关键词：冷作模具钢 cr12mov 热处理工艺微观组织力学性能

cr12mov钢盐浴渗钒后的组织及耐蚀性能

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材料保护 2014年第8期47卷 81-83,9页

作者：辛荣薛屺秦曾张进吴思博刘露丹西南石油大学材料科学与工程学院四川成都610500

目前，对cr12mov盐浴渗钒层的耐蚀性鲜有研究。采用自配的混合盐对cr12mov钢在不同温度和时间进行盐浴渗钒处理。通过表面显微硬度测试、金相显微和SEM形貌观察、EDS和XRD分析表征了cr12mov渗层性能与组织结构，选定了较佳渗钒的温度（1... 详细信息

目前，对cr12mov盐浴渗钒层的耐蚀性鲜有研究。采用自配的混合盐对cr12mov钢在不同温度和时间进行盐浴渗钒处理。通过表面显微硬度测试、金相显微和SEM形貌观察、EDS和XRD分析表征了cr12mov渗层性能与组织结构，选定了较佳渗钒的温度（1000℃）和时间（6h），对最优工艺渗件在3．5％NaCl溶液中进行了电化学测试，以检验渗层的耐蚀性。结果表明：cr12mov钢渗钒后形成了致密的渗层，表面硬度从渗钒前的713HV3。提高到1800～2700HV3N；渗层厚度分别与渗钒温度和保温时间成正比关系；最优工艺渗钒后的耐蚀性比渗钒前提高了36％。

关键词：渗钒 cr12mov 混合盐浴组织结构硬度耐蚀性温度时间

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cr12mov钢真空热处理组织和性能研究

热加工工艺 2012年第8期41卷 167-169页

作者：邓莉萍罗军明苏倩南昌航空大学材料科学与工程研究中心江西南昌330063 南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063 南昌航空大学分析测试中心江西南昌330063

采用固溶双细化处理对cr12mov钢进行预备热处理,而后分别进行真空热处理和普通热处理,对其硬度、冲击韧度、抗弯强度、耐磨性进行测定,并观察其显微组织和断口形貌。结果表明:由于组织中碳化物以粒状均匀地分布于基体中,cr12mov钢经真... 详细信息

采用固溶双细化处理对cr12mov钢进行预备热处理,而后分别进行真空热处理和普通热处理,对其硬度、冲击韧度、抗弯强度、耐磨性进行测定,并观察其显微组织和断口形貌。结果表明:由于组织中碳化物以粒状均匀地分布于基体中,cr12mov钢经真空热处理后,材料的冲击韧度、抗弯强度、耐磨性均高于普通热处理。其冲击韧度、抗弯强度分别达到8.347 J.cm-2和1732.6 MPa,相对于普通热处理,分别提高57.6%和16.9%。

关键词： cr12mov 真空热处理组织性能

基体预热对激光熔覆制备M2钢熔覆层表面硬度均匀性的影响

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中国激光 2024年

作者：刘立培陈皓杨仁人林英华彭龙生彭宇霄王新林南华大学机械工程学院超快微纳技术与激光先进制造湖南省重点实验室湖南省高耐磨合金材料先进制造工程技术研究中心湖南力方轧辊有限公司

cr12mov冷轧工作辊轧制高精度板材对其表面硬度均匀性要求高，而在cr12mov冷轧工作辊表面采用激光熔覆M2钢粉末制备熔覆层会出现表面硬度不均匀。为此，本文研究了基体预热对M2钢熔覆层表面硬度均匀性的影响，基于数学标准差方法表征熔... 详细信息

cr12mov冷轧工作辊轧制高精度板材对其表面硬度均匀性要求高，而在cr12mov冷轧工作辊表面采用激光熔覆M2钢粉末制备熔覆层会出现表面硬度不均匀。为此，本文研究了基体预热对M2钢熔覆层表面硬度均匀性的影响，基于数学标准差方法表征熔覆层表面硬度均匀性。结果表明：基体预热前，熔覆层表面凸起明显，组织结构为柱状晶和等轴晶混合组织，表面显微硬度极差为448.2HV0.2，硬度波动系数达83；基体预热后，熔覆层表面平整度变好，组织结构转变为单一形态树枝晶，表面显微硬度极差为176.1HV0.2，硬度波动系数降低到46.3。通过温度场数值模拟，发现基体预热使激光熔池峰值温度提高，但激光熔池凝固过程中自里及表温度梯度下降；残余应力数值模拟，发现基体预热不仅降低熔覆层内残余应力，还降低熔覆层内残余应力波动幅度。最后，结合温度场、应力场模拟结果及组织结构探讨了基体预热前后熔覆层表面硬度均匀性的形成机理。

关键词： cr12mov 激光熔覆 M2钢预热硬度均匀性数值模拟

工艺参数对cr12mov表面激光熔覆M2高速钢高硬度涂层的影响

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同方期刊数据库

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机电工程技术 2023年第4期52卷 150-154页

作者：陈皓周浩王新林南华大学机械工程学院湘南衡阳421001 南华大学超快微纳技术与激光先进制造湖南省重点实验室湘南衡阳421001 南华大学电气工程学院湘南衡阳421001

为增强轧辊表面硬度以提升轧辊工作寿命,采用1 kW光纤激光器在cr12mov表面制备M2高速钢熔覆层,探索最优激光工艺参数。通过着色探伤剂、X射线衍射仪及显微硬度仪,对不同激光功率和扫描速度下的熔覆层显微组织、成分、物相、硬度进行检... 详细信息

为增强轧辊表面硬度以提升轧辊工作寿命,采用1 kW光纤激光器在cr12mov表面制备M2高速钢熔覆层,探索最优激光工艺参数。通过着色探伤剂、X射线衍射仪及显微硬度仪,对不同激光功率和扫描速度下的熔覆层显微组织、成分、物相、硬度进行检测分析。结果表明:激光功率对熔覆层表面成形质量影响较大,扫描速度对其影响不明显;随激光功率增加,熔覆层表面平整度增强,裂纹数量降低,熔覆层组织成分分布越均匀,晶界偏析现象减弱,枝晶组织逐渐粗大,熔覆层显微硬度降低;熔覆层主要由Martensite、Austensite、Fe-cr、MC、M_(2)C相组成,熔覆层内的组织主要是树枝晶和胞状晶,MC、M_(2)C等硬质相弥散分布在组织内;激光功率为1000 W,扫描速度为180 mm/min时,熔覆层表面无裂纹,最大显微硬度为1092HV_(0.2),是基体的2.63倍,满足工业性能需求。

关键词： cr12mov 激光熔覆 M2高速钢硬度工艺参数

cr12mov冷作模具钢表面激光熔覆球磨SiC强化Fe-Al涂层研究

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热加工工艺 2015年第10期44卷 170-172,175页

作者：戴晓光周圣丰湖北职业技术学院湖北孝感432000 南昌航空大学江西南昌330063

将球磨与未球磨Si C/Fe-Al复合粉末作为熔覆材料,在cr12Mo V冷作模具钢表面用激光熔覆的方法制备了Si C强化Fe-Al涂层,对其显微组织、物相结构与抗电化学腐蚀性能进行了测试。结果表明:球状结构的Si C/Fe-Al复合粉末经球磨后呈多角状结... 详细信息

将球磨与未球磨Si C/Fe-Al复合粉末作为熔覆材料,在cr12Mo V冷作模具钢表面用激光熔覆的方法制备了Si C强化Fe-Al涂层,对其显微组织、物相结构与抗电化学腐蚀性能进行了测试。结果表明:球状结构的Si C/Fe-Al复合粉末经球磨后呈多角状结构,平均颗粒粒径由54μm减小为38μm;在球磨涂层内Si C颗粒完全溶解,与Fe-Al合金交互作用后均形成了Fe2Si、Fe Al、Al0.7Fe Si0.3与M7C3;激光熔覆球磨Si C/Fe-Al涂层的抗电化学腐蚀性能优于基材cr12Mo V与激光熔覆未球磨Si C/Fe-Al涂层。

关键词： cr12mov 冷作模具钢激光熔覆 SiC/Fe-Al涂层球磨

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cr12mov钢的锻造与热处理

热加工工艺 2009年第19期38卷 166-168页

作者：朱正才南京交通职业技术学院江苏南京211188

cr12mov钢是典型的冷作模具用钢,主要用于各类冷冲模具中的工作零件。分析了该材料的特性,并结合模具失效情况,阐述了对其锻造加工的意义,研究了锻造工艺和热处理方法,这对相应企业的生产起借鉴和指导作用。

关键词： cr12mov 模具钢锻造热处理